公布日：2022.12.27
申请日：2021.06.26
分类号：C02F11/13(2019.01)I;F28D21/00(2006.01)I
摘要
本申请涉及半固态废物干化领域，尤其是涉及一种半固态废物干化处置装置及干化方法，其技术方案要点是：一种半固态废物干化处置装置包括干化机、水泵、相互连通的冷水管以及热水管，还包括与烟囱连通的进烟管，进烟管连通有烟气余热换热器，烟气余热换热器连通有排烟管，排烟管与烟囱连通；冷水管与烟气余热换热器的进水口连通，热水管与烟气余热换热器的出水口连通；达到了减少污泥烘干过程中的能源消耗进而降低污泥烘干的成本的目的。
权利要求书
1.一种半固态废物干化处置装置，包括干化机(2)、水泵(31)、相互连通的冷水管(32)以及热水管(33)，其特征在于：还包括与烟囱(1)连通的进烟管(41)，进烟管(41)连通有烟气余热换热器(42)，烟气余热换热器(42)连通有排烟管(43)，排烟管(43)与烟囱(1)连通；冷水管(32)与烟气余热换热器(42)的进水口连通，热水管(33)与烟气余热换热器(42)的出水口连通。
2.根据权利要求1所述的一种半固态废物干化处置装置，其特征在于：进烟管(41)上连通有新风管道(44)，新风管道(44)连通有热风源。
3.根据权利要求1所述的一种半固态废物干化处置装置，其特征在于：干化机(2)连通有排气管道(51)，排气管道(51)连通有回热器(52)并与回热器(52)的进气口相连接；冷水管(32)连通有冷水支管(53)，冷水支管(53)与回热器(52)的进水口连通，回热器(52)的出水口连通有热水支管(54)，热水支管(54)与热水管(33)连通。
4.根据权利要求3所述的一种半固态废物干化处置装置，其特征在于：回热器(52)的排气口连通有冷凝器(55)，冷凝器(55)的出水口连通有中水管(56)，中水管(56)连通有中水池(57)。
5.根据权利要求1所述的一种半固态废物干化处置装置，其特征在于：冷水管(32)上设置有水表(34)并连通有补水管(35)，补水管(35)连通有自来水源，补水管(35)上设置有用于控制补水管(35)通断的开关阀(36)。
6.根据权利要求1所述的一种半固态废物干化处置装置，其特征在于：干化机(2)上开设有供待烘干污泥进入的填料口，干化机(2)的一侧设置有螺旋上料机(61)，螺旋上料机(61)的出料口与填料口连通；螺旋上料机(61)的进料口处设置有污泥仓(62)。
7.根据权利要求4所述的一种半固态废物干化处置装置，其特征在于：冷凝器(55)上设置有降温水管(58)，降温水管(58)与自来水源连通；降温水管(58)在冷凝器(55)内部连通有排水管(59)，排水管(59)向冷凝器(55)外部延伸。
8.一种半固态废物干化方法，其特征在于：包括如下步骤：S1、干化机(2)预热：启动水泵(31)、干化机(2)以及烟气余热换热器(42)；S2、添加待烘干污泥：将污泥加入污泥仓(62)中，启动螺旋上料机(61)；S3、污泥烘干：待烘干污泥与热水管(33)中的热媒进行热量交换并实现污泥烘干；S4、尾气热量回收：启动回热器(52)，高温高湿尾气的热量与冷水支管(53)中的冷媒进行热量交换，热媒通过热水支管(54)汇入至热水管(33)中；S5、中水回收：启动冷凝器(55)，冷凝器(55)将高温高湿尾气冷凝成中水并在中水池(57)中收集。
9.根据权利要求8所述的一种半固态废物干化方法，其特征在于：当水表(34)显示数值小于冷水管(32)流量既定值时，打开开关阀(36)以向冷水管(32)内部补充水源。
10.根据权利要求8所述的一种半固态废物干化方法，其特征在于：在步骤S3中进行污泥回收，将干化后的污泥输送至窑中作为替代燃料焚烧。
发明内容
为了减少污泥烘干过程中的能源消耗进而降低污泥烘干的成本，本申请提供一种半固态废物干化处置装置及干化方法。
本申请提供的一种半固态废物干化处置装置采用如下的技术方案：一种半固态废物干化处置装置，包括干化机、水泵、相互连通的冷水管以及热水管，还包括与烟囱连通的进烟管，进烟管连通有烟气余热换热器，烟气余热换热器连通有排烟管，排烟管与烟囱连通；冷水管与烟气余热换热器的进水口连通，热水管与烟气余热换热器的出水口连通。
通过采用上述技术方案，冷水管中的冷媒流入烟气余热换热器中，同时，烟囱中的高温废气或烟雾通过进烟管进入到烟气余热换热器中，冷水管中的冷媒与高温废气或烟雾在烟气余热换热器中进行热量交换，冷媒吸收高温废气或烟雾中的热量而温度升高并形成热媒，热媒通过热水管进入到干化机中；进入到干化机中的热媒与干化机中的待烘干污泥进行热量交换，待烘干污泥吸收热量而产生高温高湿尾气并被烘干成可供窑使用的替代燃料；热媒进而温度降低并变成冷媒进入到冷水管中，如此循环往复以使高温废气或烟雾中的热量通过热媒传递至待烘干污泥中进而实现污泥干化；这一过程减少使用了专门对冷媒进行的燃料燃烧加热或电加热，而是主要利用了烟囱中的高温废气或烟雾所包含的热量，减少了污泥烘干过程中的能源消耗进而降低了污泥烘干的成本。
可选的，进烟管上连通有新风管道，新风管道连通有热风源。
通过采用上述技术方案，当烟囱中的高温废气或烟雾较少以至于无法满足冷媒的热量交换时，打开热风源以通过新风管道向进烟管内部补充高温气体，以满足冷媒与从充足的高温气体进行热量交换并形成满足干化机使用温度的热媒。
可选的，干化机连通有排气管道，排气管道连通有回热器并与回热器的进气口相连接；冷水管连通有冷水支管，冷水支管与回热器的进水口连通，回热器的出水口连通有热水支管，热水支管与热水管连通。
通过采用上述技术方案，高温高湿尾气通过排气管道进入到回热器中，同时部分冷媒通过冷水支管进入到回热器中，冷媒与高温高湿尾气之间在回热器中进行热量交换，冷媒温度升高进而形成可供干化机使用的热媒并通过热水支管流入热水管中，进而实现对高温高湿尾气中潜热的利用，进一步减少了能源消耗。
可选的，回热器的排气口连通有冷凝器，冷凝器的出水口连通有中水管，中水管连通有中水池。
通过采用上述技术方案，高温高湿尾气中包含从污泥中蒸发的水蒸气，当高温高湿尾气进入到冷凝器中后，水蒸气在冷凝器中预冷冷凝成中水，这些中水通过冷凝器的出水口进入到中水管中并汇入中水池中进行收集，实现了对水资源的回收利用。
可选的，冷水管上设置有水表并连通有补水管，补水管连通有自来水源，补水管上设置有用于控制补水管通断的开关阀。
热媒在热水管中以及冷媒在冷水管中形成一个循环，在这一过程中存在热媒或冷媒的消耗导致进入到干化机中的热媒量减少；通过采用上述技术方案，实现了对热媒或冷媒的补充，当水表所显示冷水管中的冷媒流量小于冷水管流量既定值时，打开开关阀以实现向冷水管中添加水源即冷媒。
可选的，干化机上开设有供待烘干污泥进入的填料口，干化机的一侧设置有螺旋上料机，螺旋上料机的出料口与填料口连通；螺旋上料机的进料口处设置有污泥仓。
通过采用上述技术方案，当需要向干化机内部添加待烘干污泥时，通过运输车辆将待烘干污泥送入厂内后将待烘干污泥添加入污泥仓中，进入到污泥仓中的待烘干污泥进而通过螺旋上料机加入至干化机中，进而实现干化机的自动添料。
可选的，冷凝器上设置有降温水管，降温水管与自来水源连通；降温水管在冷凝器内部连通有排水管，排水管向冷凝器外部延伸。
通过采用上述技术方案，降温水管中的温度较低的自来水进入到冷凝器内部，并与冷凝器内部的温度较高的空气进行热量交换，继而实现对冷凝器内部的降温处理。
本申请提供的一种半固态废物干化方法采用如下的技术方案：一种半固态废物干化方法，包括如下步骤：S1、干化机预热：启动水泵、干化机以及烟气余热换热器；S2、添加待烘干污泥：将污泥加入污泥仓中，启动螺旋上料机；S3、污泥烘干：待烘干污泥与热水管中的热媒进行热量交换并实现污泥烘干；S4、尾气热量回收：启动回热器，高温高湿尾气的热量与冷水支管中的冷媒进行热量交换，热媒通过热水支管汇入至热水管中；S5、中水回收：启动冷凝器，冷凝器将高温高湿尾气冷凝成中水并在中水池中收集。
可选的，当水表显示数值小于冷水管流量既定值时，打开开关阀以向冷水管内部补充水源。
通过采用上述技术方案，当水表显示数值小于冷水管流量既定值时，打开开关阀以向冷水管内部补充水源，进而保证干化机内部烘干处理过程的正常运作。
可选的，在步骤S3中进行污泥回收，将干化后的污泥输送至窑中作为替代燃料焚烧。
通过采用上述技术方案，对烘干后的污泥进行回收利用，并送至窑中作为替代燃料燃烧，进而实现对废物的重新利用。
综上所述，本申请具有以下技术效果：1.通过设置了干化机、水泵、冷水管、热水管、烟气余热换热器、进烟管以及排烟管，减少使用了专门对冷媒进行的燃料燃烧加热或电加热，而是主要利用了烟囱中的高温废气或烟雾所包含的热量，减少了污泥烘干过程中的能源消耗进而降低了污泥烘干的成本；2.通过设置了排气管道、回热器、冷水支管以及热水支管，实现对高温高湿尾气中潜热的利用，进一步减少了能源消耗；3.通过设置了冷凝器、中水管以及中水池，高温高湿尾气中的水蒸气在冷凝器中预冷冷凝成中水，这部分中水可供冷媒使用也可作他用，实现了对水资源的回收利用。
（发明人：王义春;高鹏飞;李继荣;周晓明）